旅行者号离太阳越来越远,为何阻力却有所增加?

2022-08-16

作者:公众号:sunmonarch

来源:科学信仰

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  宇宙是近乎于真空的,所以在宇宙中飞行几乎不会受到任何的阻力。

  但这只是基于宏观视角来说的,在宇宙中,不同的区域,密度也不相同,所以在其中高速飞行的航天器还是会受到一定的阻力。以太阳系为例,越靠近太阳的位置,物质密度相对越大,而与太阳越远的区域,物质密度则相对稀疏,然而有趣的是,正在离太阳远去的旅行者号所受到的阻力却有些许增加,这到底是为什么呢?

  旅行者号由旅行者1号和旅行者2号两个姊妹探测器所组成,于1977年发射,其目标就是太阳系外遥远的星辰大海,现在旅行者号已经飞行了40余年,飞行距离也超过了185亿公里,然而其所遭遇的阻力却不减反增。

  旅行者号的飞行阻力来自于何方?来自于真空物质。

  什么是真空物质呢?“真空物质”这个词语听起来有些自相矛盾,因为“真空”就意味着什么也没有,既然什么也没有,又何谈“物质”呢?其实这个词汇并不能够拆开来看,它是一个专用词汇,代表的是一种拥有较多能量和粒子的空间体,所以“真空物质”并不是真的“真空”,只是这些粒子极其微小,非肉眼可见,看起来好像什么也没有罢了。那么这些能量和粒子又是来自何方呢?在太阳系中,距离太阳越近,真空物质就越密集,因为太阳就是真空物质的生产者。

  太阳风每时每刻都在向外释放大量的粒子,这些粒子拥有极高的能量,而这些能量会在传播过程中逐渐衰减,所以距离太阳越远,能量就越弱。

  很显然,随着旅行者号与太阳渐行渐远,真空物质会越来越少,能量会越来越低,旅行者号所受的影响也会越来越小,但现实却并非如此。我们将太阳和太阳风能够影响的区域称之为“日球层”,它的范围大概是从日心算起180亿公里,而旅行者号与太阳的距离已经超过了185亿公里,显然已经超出了日球层的范围,应该是完全不受太阳风的影响了,可所遭遇的真空物质却陡然增多,根据旅行者2号上所搭载的等离子检测器的数据,目前其附近的真空物质比在日球层内时每立方厘米增加了0.12个电子,而且这个数字还在呈倍数增加。

  陡然增加的真空物质显然不是从太阳吹出来的,那么它们来自何方呢?

  主流的观点有两种,一种认为这些真空物质来自于奥尔特星云。在太阳系外围有着一个球状星云,它由大量的小型天体所组成,将太阳系牢牢包裹在内。而大量的小型天体就导致这一区域物质密度的增加,所以旅行者号越是接近奥尔特星云,真空物质的密度就会越来越高。奥尔特星云虽然位于太阳系外围,但本质上它依旧属于太阳系。

  第二种观点认为旅行者号所遭遇的真空物质是来自遥远的星际空间,它们是被星际风吹来的。

  该观点认为,旅行者号所遭遇的真空物质并不是来自于太阳系之内,而是来自于太阳系之外。这些被星际风吹来的真空物质在到达日球层外围时遭遇了太阳风的阻碍,于是它们在日球层外围堆积,密度越来越高。如果是这一原因,随着旅行者号继续前行,真空物质的密度将会逐渐降低,这可以交给时间来验证。

  除了这两种主流的观点之外,还有没有其它可能呢?有的。

  能够产生真空物质的恒星是一种比较容易发现的天体,特别是近距离的恒星,然而距离太阳系最近的系外恒星就是4.2光年以外的比邻星,所以这里的真空物质不会是来自于恒星。

  真空物质不是来自于恒星,那会来自哪里呢?也许来自于某个外星文明。

  真空物质就是能量和粒子,有能量就可能有生命,如果在太阳系的外围存在着某个先进的外星文明或外星文明集群,那么也可能会导致周围真空物质的增加,当然,这种想法就比较天马行空了,相比主流观点而言,显得有些不切实际,但宇宙之大,谁又说得准呢?如果附近真的有外星文明,那么也许不久它们就会联系我们,因为在旅行者号上放置有记录人类文明的铜制镀金唱片,如果旅行者号被它们截获,它们将会得到这张唱片,并通过这张唱片了解到地球文明的存在。


(责任编辑:董方婷)


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